一种电力线通信设备及配电网拓扑识别系统

技术领域

本申请涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种电力线通信设备及配电网拓扑识别系统。

背景技术

低压配电网位于电网的末端，用于通过变压器、配电终端和配电箱等一系列配电设施将电力分配给不同的用户。随着经济和科技的飞速发展，用户对配电网的可靠性要求越来越高。一些电网相关的企业或园区物业等电力运营者常期望拥有准确的配电网拓扑信息，以便于提高日常配电运维效率，实现电网故障预判与快速修复。但是，在现实生活中，常存在线路施工与设计图纸不符、设计图纸不全或丢失、以及线路改造未同步更新配电网拓扑信息等问题，导致配电网拓扑信息缺失或不准确。而配电网拓扑信息缺失或不准确，会导致后续的配电网线路改造和扩展的效率低，故障定位和维修难度大，维修停电影响范围大和时间长等问题。因此，亟需一种配电网拓扑识别方案，能够自动、精确地识别出配电网拓扑信息，以满足电力运营者的需求。

发明内容

本申请提供一种电力线通信设备及配电网拓扑识别系统，用于在不影响配电网正常工作的情况下，自动、精确地识别实现配电网的拓扑识别。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供一种电力线通信设备，应用于配电网中，该电力线通信设备包括：耦合的陷波电路和通信电路；该通信电路，用于产生检测信号或者接收其他电力线通信设备产生的检测信号，该检测信号的频段与该配电网的通信频段不同，该检测信号的强度用于确定该配电网的拓扑信息；该陷波电路，用于在该陷波电路导通时衰减该检测信号，处于该通信频段的信号在所述该陷波电路时不产生衰减。

上述技术方案中，该电力线通信设备中的通信电路用于产生检测信号或者接收其他电力线通信设备产生的检测信号，该检测信号的频段与该配电网的通信频段不同，该陷波电路用于在该陷波电路导通时衰减该检测信号，且处于该通信频段的信号在通过该陷波电路时不产生衰减，从而使用该检测信号进行该配电网的拓扑信息识别时，可以实现拓扑识别频与正常通信频段的去耦，进而在不影响配电网正常工作的情况下，自动、精确地识别实现配电网的拓扑识别。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路与该通信电路集成在一起；或者，该陷波电路通过插拔接口与该通信电路耦合。上述可能的实现方式中，能够提高该陷波电路与该通信电路耦合的灵活性和多样性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路还包括：至少一个第一陷波支路，第一陷波支路包括：带阻滤波器；可选的，该带阻滤波器包括：有源带阻滤波器，或无源带阻滤波器。上述可能的实现方式中，通过该带阻滤波器能够实现对特定频段的信号的陷波，从而避免了该陷波电路在拓扑识别过程中对配电网的正常通信造成影响；此外，采用有源带阻滤波器或无源带阻滤波器能够提高该带阻滤波器的选择灵活性和多样性。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路包括：至少一个第二陷波支路，第二陷波支路包括点阻滤波器；可选的，该陷波滤波器包括：耦合的开关、电容、电感和电阻。上述可能的实现方式中，通过该点阻滤波器能够实现对特定频段的信号的陷波，从而避免了该陷波电路在拓扑识别过程中对配电网的正常通信造成影响；此外，该点阻滤波器的结构简单，还能够降低该电力线通信设备的复杂度和成本。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路包括至少两个不同陷波频段的陷波支路。上述可能的实现方式中，当该陷波电路包括多个不同陷波频段的陷波支路时，通过关断和接通不同的陷波支路可以实现不同拓扑识别频段的切换，通过接通多个陷波支路可以实现拓扑识别频段的拓宽。

在第一方面的一种可能的实现方式中，该电力线通信设备还包括：安规电容，该安规电容和该陷波电路串联耦合。上述可能的实现方式中，通过在陷波电路串联一个用于减小该陷波电路的电压的安规电容，还可以降低该电力线通信设备的体积和成本，从而将该电力线通信设备应用于系统时还可以降低该系统的体积和成本。

第二方面，提供一种配电网拓扑识别系统，用于识别配电网中多个节点的拓扑信息，该装置包括：多个电力线通信设备，该多个电力线通信设备与该多个节点一一对应；该多个电力线通信设备中的电力线通信设备包括：耦合的陷波电路和通信电路；该通信电路，用于产生检测信号或者接收其他电力线通信设备产生的检测信号，该检测信号的频段与该配电网的通信频段不同，该检测信号的强度用于确定该配电网的拓扑信息；该陷波电路，用于在该陷波电路导通时衰减该检测信号，处于该通信频段的信号在通过该陷波电路时不产生衰减；其中，当该多个电力线通信设备中的至少2个电力线通信设备在同一支路，该至少2个电力线通信设备中的任一个陷波电路导通时，该至少2个电力通信设备接收到的检测信号产生了信号衰减；该多个电力线通信设备，用于发送接收到的检测信号的强度。

上述技术方案中，当利用该多个电力线通信设备识别该配电网的拓扑信息时，可以接通某一个电力线通信设备中的陷波电路，关断其他电力线通信设备中的陷波电路；然后，依次通过该多个电力线通信设备中的每个电力线通信设备中的通信电路发送检测信号，同时通过其他电力线通信设备中的通信电路接收检测信号。按照上述过程依次关断和接通该多个电力线通信设备中的陷波电路，并对应遍历该多个电力线通信设备中的通信电路接收检测信号，根据接收到的检测信号强度确定该配电网中多个节点之间的归属关系和上下级关系，即得到该配电网的拓扑信息。其中，该电力线通信设备中陷波电路的陷波频段与该配电网的通信频段不同，从而使用该陷波信号识别该配电网的拓扑信息时，可以实现拓扑识别频与正常通信频段的去耦，进而在不影响配电网正常工作的情况下，自动、精确地识别实现配电网的拓扑识别。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路与该通信电路集成在一起；或者，该陷波电路通过插拔接口与该通信电路耦合。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路包括：至少一个第一陷波支路，第一陷波支路包括带阻滤波器；可选的，该带阻滤波器包括：有源带阻滤波器，或无源带阻滤波器。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路还包括：至少一个第二陷波支路，第二陷波支路包括：点阻滤波器；可选的，该点阻滤波器包括：耦合的开关、电容、电感和电阻。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该陷波电路包括至少两个不同陷波频段的陷波支路。

在第二方面的一种可能的实现方式中，每个电力线通信设备还包括：安规电容，该安规电容和该陷波电路串联耦合。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该系统还包括：与该多个电力线通信设备耦合的处理单元；该处理单元，用于控制该多个电力线通信设备中的该陷波电路的关断或导通，以及该通信电路的通信；该处理单元，还用于基于接收到的该多个电力线通信发送的检测信号的强度，确定该多个节点的拓扑信息。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该装置还包括：与该处理单元耦合的存储单元；该存储单元，用于存储该信号强度和/或该拓扑信息。

在第二方面的一种可能的实现方式中，该配电网为总线型配电网，比如，该多个电力线通信设备均与该配电网的零线和火线耦合。

可以理解地，上述提供的任一种配电网拓扑识别系统均包含了上文所提供的电力线通信设备的内容，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的电力线通信设备中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种低压配电网的结构示意图；

图2为一种利用小电流注入法识别低压配电网的拓扑的组网示意图；

图3为一种利用RC阻抗变换法识别低压配电网的拓扑的组网示意图；

图4为本申请实施例提供的一种配电网拓扑识别系统；

图5为本申请实施例提供的一种陷波电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种陷波电路的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种配电网拓扑识别系统；

图8为本申请实施例提供的又一种配电网拓扑识别系统；

图9为本申请实施例提供的一种仿真结果示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种仿真结果示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种配电网拓扑识别系统；

图12为本申请实施例提供的又一种仿真结果示意图。

具体实施方式

下文将详细论述各实施例的制作和使用。但应了解，本申请提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本说明和本技术的具体方式，而不限制本申请的范围。

除非另有定义，否则本文所用的所有科技术语都具有与本领域普通技术人员公知的含义相同的含义。

各电路或其它组件可描述为或称为“用于”执行一项或多项任务。在这种情况下，“用于”用来通过指示电路/组件包括在操作期间执行一项或多项任务的结构(例如电路系统)来暗指结构。因此，即使当指定的电路/组件当前不可操作(例如未打开)时，该电路/组件也可以称为用于执行该任务。与“用于”措辞一起使用的电路/组件包括硬件，例如执行操作的电路等。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a、b和c，其中a、b和c可以是单个，也可以是多个。

本申请的实施例采用了“第一”和“第二”等字样对名称或功能或作用类似的对象进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”和“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。“耦合”一词用于表示电性连接，包括通过导线或连接端直接相连或通过其他器件间接相连。因此“耦合”应被视为是一种广义上的电子通信连接。

需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

图1为本申请实施例提供的一种低压配电网的结构示意图，该低压配电网按照从上到下的连接关系包括：依次连接的变压器、配电终端、配电箱、分支箱和用户表箱等配电设备。其中，变压器作为该低压配电网的第一级，可用于将来自高压电网中的高电压转换为低电压并输出至配电终端。配电终端作为该低压配电网的第二级，可用于监控该低压配电网中的线路电压、线路电流、以及配电箱和分支箱等配电设备的运行状态等。配电箱作为该低压配电网的第三级，可用于与多个分支箱相连并为该多个分支箱分配电能，该多个分支箱为并列关系。分支箱作为该低压配电网的第四级，可用于与多个用户表箱相连并为该多个用户表箱分配电能，该多个用户表箱为并列关系。配电箱、分支箱和用户表箱中可以包括一个或者多个电表。

需要说明的是，图1中以配电箱与分支箱A和分支箱B相连，分支箱A与用户表箱A1和用户表箱A2相连为例进行说明，类似的分支箱B也可以与多个用户表箱相连。本领域技术人员可以理解，图1中示出的低压配电网的结构并不构成对该低压配电网的限定，该低压配电网可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在现实生活中，低压配电网常存在线路施工与设计图纸不符、设计图纸不全或丢失、以及线路改造未同步更新配电网拓扑信息等问题，导致配电网拓扑信息缺失或不准确。而配电网拓扑信息缺失或不准确，会导致后续的配电网线路改造和扩展的效率低，故障定位和维修难度大，维修停电影响范围大和时间长等问题。因此，如何低压配电网的识别拓扑信息成为目前研究的热门。

图2示出了一种利用小电流注入法识别低压配电网的拓扑的组网示意图。小电流注入法通过在不同的表箱或者线路分支的末端(比如，用户电表)接入多个识别机(包括识别主机和识别从机)，然后利用某一识别机在线路电压过零点处发送工频电流畸变信号，利用其他识别机实时监控电压过零点畸变电流来实现的。由于畸变电流只在单个分支上传输，即只有位于同一分支回路上的识别机才能接收到该畸变电流，而其他分支上的识别机均不能收到该畸变电流，从而根据该原理可以进行低压配电网的拓扑识别。图2中将多个识别机中接入配电终端处的识别机称为识别主机，将该多个识别机中除识别主机之外的识别机称为识别从机。

图3示出了一种利用RC阻抗变换法识别低压配电网的拓扑的示意图，图3中的(a)为组网示意图，图3中的(b)为组网的等效电路图。RC阻抗变换法通过在低压配电网包括的多个配电设备的电力线通信(power line communication，PLC)模块并联接入RC电路，然后利用某一PLC模块发送信号，利用其他PLC模块接收相应的信号来实现的。该RC电路包括依次串联耦合的开关SW、电容C和电阻R，PLC模块的两端耦合在低压配电网的火线L和零线N之间。

图3中的(a)以位于同一分支上的三个PLC模块为例，该三个PLC模块包括位于节点A中的PLC11、位于节点B处的PLC12、以及位于节点C处的PLC13。在图3中的(b)中，Zx和Zy表示电力线线路阻抗，u1表示节点A处的电压，Z2和Z3分别表示节点B和节点C的等效阻抗。具体的，在进行低压配电网的拓扑识别时，控制节点A处的PLC11发送PLC信号，则节点B的PLC12和节点C处的PLC13均可以接收到该PLC信号。由于PLC信号为高频调制的电压信号，当节点B处的开关SW闭合时，Z2阻抗减小、节点C处的分压减小，从而节点C处接收到的PLC信号的强度减小；当节点C处的开关SW闭合时，如果Zy较大则节点B处的分压减少不明显，如果Zy较小则节点B处的分压明显减小。综上所述，令节点A处的PLC11为信号发射方，节点B处的PLC12为信号接收方，闭合节点C处的开关SW，若节点B处接收到的PLC信号的强度基本不变，则确定节点C的物理位置不在节点A与节点B之间，且与节点A和B不在一个箱体内；若节点B处接收到的PLC信号的强度明显减小，则判定节点C的物理位置位于节点A与节点B之间。

上述小电流注入法和RC阻抗变换法虽然能够实现低压配电网的拓扑识别，但是仍存在一些问题，因此使用受限。比如，在小电流注入法存在以下问题：工频畸变电流的注入会影响电网的电能质量且需要安装大量的用于畸变电流发射和检测的识别机，从而成本高；在高压强电线路上，发射畸变电流易造成跳闸误动作，存在安全隐患。RC阻抗变换法存在以下问题：RC电路具有低通滤波特性，不利于实现拓扑识别频段与正常通信频段的去耦；难以实现不同拓扑识别频段的切换，且不适用于识别频段较宽的应用场景；拓扑识别效果与R、C参数强耦合，不利于器件小型化。基于此，本申请实施例提供了一种电力线通信PLC设备及配电网拓扑识别系统，可用于解决上述问题，下面对本申请实施例的技术方案进行详细介绍说明。

图4为本申请实施例提供的一种配电网拓扑识别系统，可用于识别配电网中多个节点的拓扑信息，该配电网可以为低压配电网，该配电网的类型可以为总线型，总线型配电网是指该配电网采用一条传输线作为总线进行传输，该配电网中的多个节点均与该条传输线耦合，该条传输线包括火线L和零线N。如图4所示，该系统包括：多个PLC设备，该多个PLC设备与该多个节点一一对应，该多个PLC设备中的每个PLC设备的两端耦合在该配电网的火线L和零线N之间。

在本申请实施例中，该多个PLC设备中的每个PLC设备包括耦合的陷波电路和通信电路，比如，该陷波电路和该通信电路可以并联耦合。该通信电路用于检测产生检测信号或者接收其他PLC设备产生的检测信号，该检测信号的频段与该配电网的通信频段不同(也可以理解为该检测信号的频点与该配电网的通信频点不同)。该陷波电路用于在该陷波电路导通时衰减该检测信号，也可以称为该陷波电路用于在该陷波电路导通时对该检测信号进行陷波(notch)以产生信号衰减，处于该通信频段的信号在通过该陷波电路时不产生衰减。该多个PLC设备还可以用于发送检测信号的强度，该多个PLC设备发送的检测信号的强度用于确定该配电网的拓扑信息，该信号强度可以为信号功率或信号幅值。可选的，对于同一个PLC设备，陷波电路与通信电路可以集成在一起，或者陷波电路通过插拔接口插接在通信电路上以实现陷波电路与通信电路的耦合。

需要说明的是，上述图4中以该多个PLC设备包括三个PLC设备且分别表示为PLC1、PLC2和PLC3，PLC1包括陷波电路11和通信电路12，PLC2包括陷波电路21和通信电路22，PLC3包括陷波电路31和通信电路32为例进行说明。

另外，该多个PLC设备中的通信电路可以为信号收发器，比如，该通信电路上述图3所示的PLC通信模块。在实际应用中，该通信电路还可以是除该PLC通信模块之外的其他通信模块，本申请实施例对此不作具体限制。

具体的，当该多个PLC设备中的至少2个PLC设备在同一支路，该至少2个PLC设备中的任一个陷波电路导通时，该至少2个电力通信设备接收到的检测信号产生了信号衰减；该多个电力线通信设备发送接收到的检测信号的强度，以用于确定该配电网的拓扑信息。在一种实施例中，当利用该多个PLC设备识别该配电网的拓扑信息时，可以接通某一个PLC设备中的陷波电路，关断其他PLC设备中的陷波电路；然后，依次通过该多个PLC设备中的每个PLC设备中的通信电路发送信号(比如，该信号可以为测试帧)，同时通过其他PLC设备中的通信电路接收信号(比如，该信号可以为接收帧)。按照上述过程依次关断和接通该多个PLC设备中的陷波电路，并对应遍历该多个PLC设备中的通信电路接收信号，根据接收到的信号强度确定该配电网中多个节点之间的归属关系和上下级关系，即得到该配电网的拓扑信息。

示例性的，假设该配电网包括N个节点，该多个PLC设备的数量为N，该多个PLC设备与该N个节点一一对应，该多个PLC设备对于各自包括的陷波电路的关断或接通可以替换为对应的节点对于陷波电路的关断或接通，则用于识别该配电网的拓扑信息的软件算法可以表示为：

其中，Loop表示循环，X和Y的取值范围均为1至N。示例性的，以图4为例，假设该多个PLC设备包括PLC1、PLC2和PLC3，则具体识别过程可以包括：(1)、通知PLC1接通陷波电路11，在陷波电路11接通后依次分别通知PLC1至PLC3发送测试帧，并在PLC1至PLC3中的每个PLC设备发送测试帧的过程中利用另外两个PLC设备记录接收帧的信号强度；(2)通知PLC2接通陷波电路21，在陷波电路21接通后按照上述(1)相同的方式获取接收帧的信号强度；(3)通知PLC3接通陷波电路31，在接通陷波电路31接通后按照上述(1)相同的方式获取接收帧的信号强度。

需要说明的是，根据多个陷波信号的信号强度确定该配电网中多个节点之间的归属关系和上下级关系的过程，与上述小电流注入法和RC阻抗变换法的确定过程类似，具体可以参见相关技术中的描述，本申请实施例在此不再赘述。

进一步的，该陷波电路可以包括一个或者多个陷波支路，当该至少一个或者陷波支路包括多个陷波支路时，该多个陷波支路中可以存在不同类型的陷波支路。可选的，该陷波支路可以为带阻滤波器、或者点阻滤波器。其中，该点阻滤波器也可以称为陷波器(notchfilter)，该陷波器可以为同时包括电阻R、电感L和电容C的陷波滤波器。该点阻滤波器或者该陷波滤波器可以是指在某一特定频段能够迅速对输入信号产生衰减，以达到阻止该特定频段的信号通过的滤波器。在实际应用中，该陷波电路可以包括：至少一个第一陷波支路，和/或至少一个第二陷波支路，第一陷波支路可以为带阻滤波器、第二陷波支路可以为点阻滤波器。

在一种可能的实施例中，该陷波电路包括：至少一个第二陷波支路，第二陷波支路包括该点阻滤波器。示例性的，如图5中的(a)所示，该陷波电路包括一个点阻滤波器，该点阻滤波器包括串联耦合的第一开关SW1、第一电容C1、第一电感L1和第一电阻R1。或者，如图5中的(b)所示，该陷波电路包括两个点阻滤波器，第1个点阻滤波器包括串联耦合的第一开关SW1、第一电容C1、第一电感L1和第一电阻R1，第2个点阻滤波器包括串联耦合的第二开关SW2、第二电容C2、第二电感L2和第二电阻R2。可选的，上述第二陷波支路中包括的开关可以为继电器。

在另一种可能的实施例中，该陷波电路包括：至少一个第一陷波支路，第一陷波支路包括带阻滤波器(band-stop filter)。可选的，该带阻滤波器包括：无源带阻滤波器(inactive band-stop filter)或有源带阻滤波器(active band-stop filter)，该无源带阻滤波器是指仅包括无源器件(比如，电阻、电容或电感)而不包含有源器件(比如，运算放大器)的带阻滤波器，该有源带阻滤波器是指包括有源器件的带阻滤波器。示例性的，如图6中的(a)所示，该无源带阻滤波器包括：第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5。其中，第三电容C3和第四电容C4串联耦合在该无源带阻滤波器的输入端和输出端之间；第三电阻R3和第四电阻R4串联耦合在该无源带阻滤波器的输入端和输出端之间；第五电容C5耦合在第一耦合点与接地端之间，第一耦合点为第三电阻R3与第四电阻R4的耦合点；第五电阻R5耦合在第二耦合点与接地端之间，第二耦合点为第三电容C3与第四电容C4的耦合点。或者，如图6中的(b)所示，该有源带阻滤波器包括：第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和运算放大器A0。其中，第六电容C6和第七电容C7串联耦合在该有源带阻滤波器的输入端与运算放大器A0的正相输入端之间；第六电阻R6和第七电阻R7串联耦合在该有源带阻滤波器的输入端与运算放大器的正相输入端之间；第八电容C8耦合在第三耦合点与接地端之间，第三耦合点为第六电阻R6和第七电阻R7的耦合点；第八电阻R8耦合在第四耦合点与该有源带阻滤波器的输出端之间，第四耦合点为第六电容C6与第七电容C7的耦合点；运算放大器A0的负向输入端和运算放大器A0的输出端均与该有源带阻滤波器的输出端耦合。

在又一种可能的实施例中，该陷波电路包括：至少一个第一陷波支路和至少一个第二陷波支路。也即是，该陷波电路可以同时包括一个或者多个点阻滤波器、以及一个或者多个带阻滤波器。关于该点阻滤波器和该带阻滤波器的具体结构可以分别参见图5和图6的描述，本申请实施例在此不再赘述。

在上述不同的实施例中，当该陷波电路包括多个陷波支路时，该多个陷波支路中可以包括至少两个不同陷波频段的陷波支路(也可以称为包括至少两个不同陷波频点的陷波支路，该陷波频点可以为对应的陷波频段的中心频点)。可选的，该多个陷波支路的陷波频段可以完全不同，或者该多个陷波支路中部分陷波支路的陷波频段不同。具体的，当该陷波电路包括多个陷波支路时，可以控制该多个陷波支路中不同的陷波支路工作，这样在多个陷波支路的陷波频段不同时，可以实现不同陷波频段的切换，从而实现拓扑识别频段的切换。或者，当该陷波电路包括多个陷波支路时，可以控制该多个陷波支路中的至少两个陷波支路同时工作，这样可以在多个陷波频段均实现陷波效果，从而实现拓扑识别频段的扩宽。这里的拓扑识别频段可以是指可用于拓扑识别的频段，也即是，在上述拓扑识别过程中PLC设备中通信电路发送的信号和接收的信号的频段位于该拓扑识别频段。

进一步的，该多个PLC设备中的每个PLC设备还包括安规电容(safety capacitor)C

进一步的，如图8所示，该系统还包括：处理单元和存储单元。其中，该处理单元也可以称为处理模块或处理器，该处理单元可以为中央处理单元(central processingunit，CPU)、网络处理器(network processor，NP)、微控制器(micro controller unit，MCU)或上述两个或者两个器件的组合等。该处理单元主要用于负责多个PLC设备中通信电路的信号收发控制、陷波电路的关断和接通的控制、该存储单元的数据读写控制；该处理单元还可以用于负责拓扑识别算法软件的运行以确定拓扑信息等，比如，该处理单元还可以用于基于接收到的该多个PLC设备发送的检测信号的强度确定该拓扑信息。该存储单元也可以称为存储器模块，该存储单元可用于存储报文、数据和管理信息，该存储单元可以为随机存取存储器(random access memory，RAM)。比如，该存储单元可用于存储多个PLC设备中的通信电路检测到的信号强度和处理单元确定的拓扑信息。

为便于理解，下面以陷波电路中的陷波支路为点阻滤波器为例，分别对该陷波电路包括一个陷波支路和多个陷波支路的情况进行了举例和仿真说明，具体描述参见下文。

在第一种示例中，该陷波电路包括一个陷波支路。如图7所示，以PLC2中的陷波电路21包括一个陷波支路为例，该陷波支路包括串联耦合的第一开关SW1、第一电容C1、第一电感L1和第一电阻R1。若该配电网的拓扑识别频段为500kHz-700kHz，正常通信频段为700kHz-3MHz(1000kHz＝1MHz)，则可将该陷波支路的陷波频点设置为600kHz。比如，将第一电容C1设置为10纳法(nF)、第一电感L1设置为7uH(微亨)、第一电阻R1设置为10Ω，安规电容C

进一步的，若该配电网的拓扑识别频段为500kHz-2.5MHz，正常通信频段为2.5MHz-5.7MHz，此时该拓扑识别频段的范围较宽，若该陷波电路仍采用仅包括一个陷波支路，则可将该陷波支路的陷波频点设置为1.5MHz。相应的，通过仿真得到该系统在频率为400kHz-10000kHz的S21参数(单位为dB)的变化波形如图10所示。由图10可知，当该陷波频点(也可以称为拓扑识别频率)较低时，比如，该陷波频点位于500kHz-1.5MHz之间时，参数S21的功率衰减程度较小，此时不满足拓扑识别的需求。此时，通过构建不同陷波频点的多个陷波支路可以实现该拓扑识别的需求，下面通过第二种示例进行详细说明。

在第二种示例中，该陷波电路包括三个陷波支路。如图11中的(a)所示，以PLC2中的陷波电路21包括三个陷波支路为例，该三个陷波支路中的每个陷波支路均包括串联耦合的开关、电容、电感和电阻。若该配电网的拓扑识别频段为500kHz-2.5MHz，正常通信频段为2.5MHz-5.7MHz，则可将该三个陷波支路的陷波频点依次设置为700kHz、1.2MHz和1.9MHz。比如，将第1个陷波支路中的电容设置为10nF、电感设置为7uH、电阻设置为10Ω，将第2个陷波支路中的电容设置为5nF、电感设置为3.5uH、电阻设置为10Ω，将第3个陷波支路中的电容设置为3.3nF、电感设置为2.33uH、电阻设置为10Ω，将安规电容C

进一步的，如果将图7中所示的陷波支路和图11所示的三个陷波支路可以融合为一个包括四个陷波支路的陷波电路，通过控制该四个陷波支路中开关的关断和接通，可以实现拓扑识别频段500kHz-700kHz与500kHz-2.5MHz的切换，从而通过构建多支路陷波还可以实现不同拓扑识别频段的切换。

在本申请实施例中，每个PLC设备中的陷波电路用于对检测信号进行陷波以输出陷波信号，该陷波电路的陷波频段与该配电网的通信频段不同，从而使用该陷波信号识别该配电网的拓扑信息时，可以实现拓扑识别频与正常通信频段的去耦。当该陷波电路包括多个不同陷波频段的陷波支路时，通过关断和接通不同的陷波支路可以实现不同拓扑识别频段的切换，通过接通多个陷波支路可以实现拓扑识别频段的拓宽。此外，通过在每个陷波支路串联一个用于减小该陷波支路的电压的安规电容，还可以降低该陷波电路和该系统的体积和成本。

基于此，本申请实施例还提供一种PLC设备，该PLC设备可应用于配电网中，用于识别该配电网的拓扑信息；其中，该PLC设备可以为上文所提供的任意一种PLC设备，关于该PLC设备的具体描述可以参见上文中的阐述，本申请实施例在此不再赘述。

在本申请的另一方面，还提供一种陷波电路，该陷波电路可应用于配电网中，用于识别该配电网的拓扑信息；其中，该陷波电路可以为上文所提供的任意一种陷波电路，关于该陷波电路的具体描述可以参见上文中的阐述，本申请实施例在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的不同电路或单元，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述电路或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。